软件无线电实验报告

1、软件无线电 指导教师: 1 HAREIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 软件无线电 实验报告 姓 名： 学 号： 班 级： 同组人： 指导教师： 院 系：电子与信息工程学院 2 软件无线电 指导教师: 2 0 1 2 年 11 月软件无线电 指导教师: 3 实验一 Matlab 语言与 SDR 采样理论 一、 实验名称 Matlab 语言与 SDR 采样理论 二、 实验内容 （1） 、SDR 低通采样理论 用 Matlab 软件编写程序验证奈奎斯特采样理论。 Nyquist 采样定理的大概意思是：如果 对某一时间连续信号（模拟信号）进行采样，当采样速率达到一定数值时，根据这些

2、采样值 就能准确地确定原信号。更进一步说，当采样频率 fs 大于等于原始信号最大频率的 2 倍时, 就能不失真的恢复原信号。 （2） 、SDR 带通采样理论 用 Matlab 软件编写程序验证带通信号采样理论。 Nyquist 采样定理只讨论了频谱分布在 （0，fH ）上的基带信号采样问题。当信号的频率分布在某一有限的频带 （U）时，就需 要带通采样理论来设定采样频率 fs。带通中心频率为 f ,频带宽度为 B,则采样频率为 三、实验步骤 （1）、SDR 低通采样理论 1）、设置信号的频率为 f=5e3Hz，采样频率为 fs=5e4Hz，这里保证了 2） 、设置采样点的个数， N=1024。

3、3） 、画出信号的时域图像。 4） 、画出采样后信号的频域图像。 （2）、SDR 带通采样理论 1） 、设置基带信号的频率为 f=1.3e3Hz。 2） 、设置载波信号的频率为 fo=100e6Hz。 3） 、采样点个数 N=1024。 4） 、设置采样频率 fs=4000Hz。 5） 、画出带通信号的时域图像，采样后的时域图像以及频域图像。 四、实验结果 （1）、SDR 低通采样理论 4f。 2n 1 fs 是 f 的 2 倍以上。 4 软件无线电 指导教师: 由时域图像可知，t=n/fs 可知当 n=1024 时，t=1024/5000=0.2048 与图像吻合。 由频域图像可知，峰点恰好

4、为 5kHz 与之前设置的 f=5e3 吻合。 由于 fs=10f 所以满足低通采样定理，在频域图像上没有混叠现象出现，因此可以不失真的 完全恢复出原始图像。 (2)、SDR 带通采样理论 芾通丿鼻焙佶当时域團1杲 软件无线电 指导教师: 5 0 100 200 300 400 500 600 7E0 800 900 1 6 软件无线电 指导教师: 由时域原始信号可知，图像函数为 st cos2 (f fo)t)，频率非常高，因此图像十分密 集，这里的 t 我是取 0 到 2 之间每隔 0.001 取一个点画出的图像。 4 f 由时域采样后的信号可知，这里我设置的 fs=4kHz，是由公式fs

5、 上乂 计算出来的。可见 2n 1 经过带通采样后的信号与原始信号有了明显的不同。 由频域图像可知，峰值点为 1.3kHz 处等于 f，因此在低频区经过采样后得到了基频信号的频 域图，既频带由高频区移到了低频区，验证了带通采样定理。 五、程序代码 见附录。软件无线电 指导教师: 7 实验二：SDR 中的信号调制 一、 实验名称 SDR 中的信号调制 二、 实验内容 (1) 、频率调制信号 用 Matlab 软件编写程序，画出频率调制信号的时域和频域的波形图。其中，频率调制信号 为： s(t) Acos(wct)cos(mf sin t) Asin(wct)sin(mf sin t) (2) 、

6、幅度调制信号 用 Matlab 软件编写程序，画出幅度调制信号的时域和频域的波形图。其中，幅度调制信号 为： s(t) A(1 (t) cos(wct) (3) 、双边带信号 用 Matlab 软件编写程序，画出双边带调制信号的时域和频域的波形图。其中，双边带调制 信号为： s(t) A cos(wct )cos( t) (4) 、单边带信号 用 Matlab 软件编写程序，画出单边带调制信号的时域和频域的波形图。其中，单边带调制 信号为： s(t) A cos(wc )t) (5) 、AKS 信号 用 Matlab 软件编写程序，画出 ASK 调制信号的时域和频域的波形图。其中， ASK 调

7、制信 号为： s(t) ang(t n T)cos(Wct) n 三、 实验步骤 (1) 、频率调制信号 1) 、设置基带信号的频率为 fm=10Hz 2) 、设置载波信号的频率为 fc=10000Hz 3) 、设置抽样信号的频率为 fs=1000Hz 4) 、采样点数为 N=1024 5) 、画出信号的时域图像 6) 、画出信号的频域图像 (2) 、幅度调制信号、DSB 信号、LSB 信号 1) 、设置基带信号的频率为 fm=1Hz 2) 、设置载波信号的频率为 fc=200Hz 3) 、设置抽样信号的频率为 fs=1000Hz 4) 、采样点数为 N=10000 (3) 、ASK 信号8

8、软件无线电 指导教师: 1）、自己定义一个 0 1 代码为：111000101101 2 ）、设置载波信号的频率为 fc=800Hz 3） 、一个正弦周期内的采样点数 M=500 4） 、数字信号的带宽（1 或0的带宽是 200Hz） 四、实验结果 （1）、频率调制信号 100 50 60 70 频率调制信号时域鬲像 4口 30 20 10 .5 /! U.15 0.2 U.25 t闾 频率调制肓号频域團像 f(kHz) 软件无线电 指导教师: 9 (2)、幅度调制信号 幅席调制信号时域圏偉 “ - - - t 幅度调制信号频域图像 (kHz) 由于实信号的频谱是对称的，我这里只列出正频部分，

9、并进行了放大便于观察。 在调幅信号的频域图像中我们可以看出，在 200Hz 及其左右各有一个尖峰，符合调幅信号 的频谱图像，并且和预设的频率吻合。但其频谱里有载波频率，不包含有用信息。10 软件无线电 指导教师: (3) 、双边带信号 双边蒂调制信号时域图慷 t也） 双边芾调制信号频域團儼 联HR 由于实信号的频谱是对称的，我这里只列出正频部分，并进行了放大便于观察。 在 DSB 信号的频谱图像可以看到其与调幅信号的频谱差别就在于 200Hz 处没有尖峰，因为 软件无线电 指导教师: 11 DSB 信号积化和差以及滤波后把载波频率给过滤掉了，这样频谱里都是有用的信息。12 软件无线电 指导教师

10、: (4) 、单边带信号 由于实信号的频谱是对称的，我这里只列出正频部分，并进行了放大便于观察。 这里我只列出单边带信号中的上边带信号，从频谱可以看出，只有 200Hz 左侧的频谱 -2 -0.4 -06 -0.6 -1 O 3 .9 O0.19 09 6 04 2 USB调制信号时域團慷 软件无线电 指导教师: 13 其余没有尖峰，这与单边带信号的频谱图像吻合。14 软件无线电 指导教师: (5)、2ASK 信号 戟澱时域團像 载波是一个正弦函数。频率为 800Hz。 埶字信号序列的圏偉 数字信号序列： 111000101101 软件无线电 指导教师: 15 2ABK信号的时域囲備 五、实验程序 见附录 16 软件无线电 指导教师: 实验三、信道化发射模拟 一、 实验名称 信道化发射模拟 二、 实验内容 信号以及滤波器要求: 16 个复信号，频率：116Hz : Sk(n) 内插 1=16 内插前采样频率为 50Hz 滤波器 265 阶 三、 实验步骤 (1) 、16 路原始信号